NHIỆT ĐỘ KHÔNG TUYỆT ĐỐI

     

Trong thiết bị lý, ta gồm một giới hạn vô tận là vận tốc ánh sánh: theo lý thuyết, ta quan yếu đạt được vận tốc ánh sáng do đề nghị dùng cho tới một lượng tích điện vô tận; số lượng giới hạn vô tận là độ 0 hoàn hảo và tuyệt vời nhất (absolute zero – bởi 0 Kelvin, -273.15°C hoặc -459.67°F): ta nên rút một lượng tích điện vô tận thoát khỏi vật chất để chúng có thể tới được độ lạnh xuất xắc đối, một ánh sáng mà đồ chất không hề tồn tại năng lượng. Hai sản phẩm vô tận này các bất khả thi.

Bạn đang xem: Nhiệt độ không tuyệt đối

Dưới đây, ta sẽ nói tới cái giới hạn vô tận của độ giá buốt kia. Sau 100 năm nhiều năm tranh luận, sau cùng các nhà thiết bị lý học đã có được một minh chứng toán học minh chứng cho quy định thứ cha của nhiệt hễ lực học, nêu ra rằng ánh sáng 0 tuyệt đối không thể đạt được với đồ vật lý đương đại bởi vì một hệ thống kín không thể có được điểm lếu loạn (entropy) bởi 0 được.


*

Đã trường đoản cú lâu, các nhà khoa học nghi hoặc rằng vào Vũ trụ này, có một “giới hạn tốc độ” tồn tại bên trong khái niệm làm lạnh vật chất. Chính nó đã ngăn chúng ta đạt được độ 0 tuyệt vời và đó cũng là dẫn chứng rõ rằng nhất cho biết thêm rằng gần như định dụng cụ vật lý bây giờ của ta vẫn đúng lúc ta đạt tới mức giới hạn ánh nắng mặt trời thấp nhất bao gồm thể.

“Chúng tôi cho biết thêm rằng ta quan yếu làm lạnh lẽo một khối hệ thống bất kì xuống độ 0 tuyệt so với một lượng tài nguyên giới hạn và từ đó, shop chúng tôi tiến tiếp một cách xa hơn”, một bạn trong lực lượng nghiên cứu, Lluis Masanes tự Đại học tập London mang lại hay.

“Rồi công ty chúng tôi kết luận rằng cấp thiết làm rét mướt một hệ thống bất kì xuống độ không hoàn hảo nhất trong một khoảng thời gian giới hạn, và chúng tôi tùy chỉnh cấu hình nên mối quan hệ giữa thời gian và mức ánh nắng mặt trời thấp nhất có thể đạt được. Từ kia tính ra được tốc độ làm rét mướt của vật”.

Thứ mà lại Masanes đang nói tới ở đây là hai giả định thiết yếu mà cơ chế thứ tía của nhiệt động lực học dựa lên để làm căn cứ.

Thứ nhất, để một khối hệ thống vật lý rất có thể đạt được mốc độ 0 hay đối, độ hỗn loạn của khối hệ thống nói bên trên phải có được mốc 0. Thứ nhì và cũng chính là một nguyên lý không thể đạt được, đó là không hệ thống nào rất có thể đạt được mốc hỗn loạn bằng 0, do đó không tồn tại ánh sáng 0 xuất xắc đối.


*

Luật đầu tiên kia được bên hóa học người Đức, ông Walther Nernst đưa ra vào năm 1906 và với nó, ông Nernst đã chiếm giải Nobel hóa học. Mặc dù nhiên, rất nhiều nhà đồ gia dụng lý học danh tiếng như Albert Einstein và Max Planck lại không xẩy ra thuyết phục bởi nghiên cứu trên, họ tự chỉ dẫn một phiên bạn dạng giới hạn ánh sáng lạnh đến Vũ trụ của riêng biệt họ.

Điều đó đã khiến cho Nernst phải tiếp tục đào sâu suy nghĩ, khuyến cáo ra vẻ ngoài thứ hai của nhiệt động lực học năm 1912, nêu ra rằng ánh nắng mặt trời 0 tuyệt đối là bất khả thi về mặt vật lý.

Tổng vừa lòng lại, những dụng cụ lệ bên trên trở thành chế độ thứ bố của nhiệt động lực học cùng dù nó vẫn đúng, nền tảng nguyên lý xây hình thành nó vẫn luôn là chủ đề bị tranh cãi nhiều năm nay. “Bởi lẽ gần như tranh luận đầu tiên liên quan liêu tới vụ việc này rất nhiều tập trung vào một nguyên lý hoạt động cụ thể hoặc bị khiếm khuyết bởi vì những trả định khác, một vài nhà đồ lý không nghĩ rằng nhiệt động lực học có một đại lý vững chắc”, Leah Crane từ New Scientist cho hay.

Xem thêm: Ebook Bài Tập Giải Tích 1 (Có Lời Giải) - Nguyễn Xuân Viên, Ebook Bài Tập Giải Tích Toán Học I

Để phân tách xem cách thức thứ tía của nhiệt hễ lực học tập thực sự có mức giá trị ra sao trong một khối hệ thống vật lý truyền thống cũng như thứ lý lượng tử, Masanes thuộc đồng nghiệp của anh, Jonathan Oppenheim ra quyết định thử coi liệu dưới mắt nhìn toán học, ta rất có thể đạt được ánh nắng mặt trời 0 tuyệt đối với một lượng tài nguyên nhất định và trong một khoảng thời gian giới hạn tuyệt không.


*

Dựa trên tính toán thông qua những thuật toán hạ nhiệt độ mãi sau trong thiết bị chất, bằng cách đẩy nhiệt độ từ bên trong chúng ta môi trường thiên nhiên bên ngoài. Nhiệt độ thuở đầu của một khối hệ thống sẽ quyết định số bước cần có để đẩy được toàn cục lượng nhiệt bên phía trong chúng ra tương tự như nguồn năng lượng quan trọng để làm việc đó.

Bằng phương thức toán học được ra đời thứ bao gồm những tin tức ta đạt được từ thuyết lượng tử, Masanes cùng Oppenheim tìm thấy rằng ta chỉ có thể đạt được nhiệt độ 0 hoàn hảo và tuyệt vời nhất khi bao gồm vô tận số bước triển khai và gồm một nguồn năng lượng vô tận. Và với đầy đủ gì ta vẫn biết, “vô tận” là thứ nhưng mà con tín đồ ta chưa thể chạm với được.

Như đang nói ngơi nghỉ trên, đấy là điều những nhà trang bị lý học đã nghi vấn từ lâu. Bởi lẽ theo như hiện tượng thứ nhị của nhiệt động lực học, nhiệt vẫn đi một chiều từ khối hệ thống nóng rộng sang hệ thống lạnh hơn và vì thế, đồ thể chúng ta đang cố gắng làm rét kia sẽ vẫn nhận nhiệt từ môi trường thiên nhiên xung quanh nó. Cùng một khi tất cả nhiệt nghỉ ngơi trong hệ thống (dù ít cho dù nhiều), vận chuyển nhiệt vẫn đã tồn tại và một mức độ entropy nào đó vẫn sẽ tồn tại.

Từ đó, ta bao gồm tuyên tía nổi tiếng, rằng không có vật nào tồn trên trong tâm lý đứng im cả - pháp luật thứ ba của nhiệt cồn lực học.


*

Các nhà nghiên cứu và phân tích nói rằng họ “mong muốn nghiên cứu này của mình hoàn toàn có thể làm cơ sở vững chắc và kiên cố cho hiện tượng thứ bố của nhiệt đụng lực học”, đồng thời đó cũng đại diện cho tốc độ kim chỉ nan mà ta hoàn toàn có thể làm giá buốt một đồ vật gì đó. Nói một phương pháp khác, họ sử dụng toán học để tính số cách làm lạnh, cho phép các bên nghiên cứu có thể đề ra được một giới hạn vận tốc làm lạnh nhưng một hệ thống hoàn toàn có thể đạt được trong một khoảng thời hạn giới hạn.

Dù ta không thể tới được độ 0 hoàn hảo nhất nhưng ta hoàn toàn có thể tới được cực kỳ rất gần nó, khiến mốc này vẫn là 1 trong những cột mốc đồ gia dụng lý quan lại trọng. Ta đang nói tới Phòng nghiên cứu Nguyên tử lạnh lẽo của NASA sẵn sàng được phóng lên trạm ngoài trái đất ISS vào giữa năm nay, một khu vực có ánh nắng mặt trời lạnh khoảng chừng 0,000000000001 kelvin – cực kì gần cùng với độ 0 xuất xắc đối, để thử nghiệm những đặc điểm vật lý bé người trước đó chưa từng thấy.

“Nghiên cứu vớt này là rất là quan trọng, hiện tượng thứ cha của nhiệt động lực học tập là trong số những vấn đề chính của đồ lý đương đại”, gs Ronnie Kssloff trên Đại học vì chưng Thái Jerusalem, bạn không thuộc nhóm ngũ nghiên cứu và phân tích trên cho hay.

Xem thêm: Lập Dàn Ý Tả Cây Phượng Trường Em Lớp 6, Dàn Ý Tả Cây Phượng Vĩ

“Nó liên quan tới nhiệt cồn lực học, cơ học lượng tử cùng thuyết tin tức – nó là giao điểm của vô vàn những yếu tố không giống nhau”.

Tham khảo ScienceAlert


NASA sẵn sàng phóng "nơi lạnh rộng vũ trụ 100 triệu lần" lên Trạm Vũ trụ quốc tế ISS